Связь структуры некоторых шести- и семичленных циклических ацеталей с реакционной способностью тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

казанский "государственный университет

На правах рукописи

ргв оа

! О

' о г.~а ; 'г?

Шайхутдинова Гульнара Рафитовна

СВЯЗЬ СТРУКТУРЫ НЕКОТОРЫХ ШЕСТИ-И СЕМИЧЛЕННЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ АДЕТАЛЕЙ С РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ

02.00.03 - органическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

\

казань-2000

Работа выполнена в научно-исследовательском химическом институте им. А. М. Бутлерова Казанского государственного университета.

Научные руководители: доктор химических наук,

заведующий отделом Климовицкий Е. Н. кандидат химических наук, старший научный сотрудник Штырлин Ю. Г.

доктор химических наук, профессор Левин Я. А. доктор химических наук, профессор Галкин В. И. Казанский государственный технологический университет

Защита состоится « /У » декабря 2000 г. в ч. на заседании специализированного диссертационного Совета К 053.29.02 по химическим наукам Казанского государственного университета по адресу: ул. Кремлевская, 18, КГУ, Бутлеровская аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 420008, г.Казань, ул. Кремлевская, 18, КГУ, Научная часть.

¿3

Автореферат разослан « » ноября 2000 г.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь Совета, кандидат химических наук

Федотова Н. Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Исследование взаимосвязи реакционной способности соединений с их структурой является важнейшей задачей химии. К настоящему времени в решении этой проблемы достигнут значительный прогресс и сформированы фундаментальные представления о роли электронных, стерических и сольватационных факторов в большом круге реакций. Удельный вес исследований по установлению взаимосвязи пространственной структуры соединений с реакционной способностью значительно меньше и ограничивается, в основном, сведениями по кинетике реакций простейшего типа с участием равновесных систем и диастереомерных соединений. Кинетика наиболее распространенных в природе реакций перекрестного типа является своеобразным «белым пятном» современной химии, поскольку в этом разделе известен лишь формальный математический аппарат, а строгое экспериментальное решение отсутствует. По этой причине поиск подходов к установлению взаимосвязи пространственной структуры равновесных систем с их реакционной способностью и проверка их работоспособности на широком круге реакций является актуальной и перспективной задачей химии.

Целью настоящей работы является установление связи реакционной способности некоторых шести- и семичленных циклических ацеталей в процессах сложного типа с пространственной структурой субстратов.

Научная новизна. Впервые установлен связевой механизм трансляции электронных эффектов заместителей на двойную связь в серии информационно неоднородных 2-алкил(фенил)-1,3-диоксациклогепт-5-енов. Эксплуатация принципа аддитивности конформационных, электронных, стерических и сольватационных эффектов в серии конформационно неоднородных соединений впервые позволила установить взаимосвязь пространственного строения 2-Н-1,3-диоксациклогепт-5-енов с их реакционной способностью. Установлены место и роль конформеров кресло и твист

этих ацеталей в реакциях Карбони-Линдсея и электрофильного присоединения. Продемонстрированы индивидуальные особенности реагирования кресловидных структур 2-алкил-1,3-диоксанов и 1,3-диоксациклогепт-5-енов в реакции гидролиза.

Практическая значимость. Установление количественных закономерностей течения реакций с участием конформеров позволяет приблизиться к решению вопросов по селективному синтезу практически полезных соединений с участием конформационно неоднородных субстратов. Полученные в настоящей работе данные по кинетике и термодинамике реакций могут быть использованы в справочной литературе.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 133 страницах, содержит 29 таблиц, 16 рисунков и состоит из введения, трех глав, выводов, списка цитируемой литераторы из 160 наименований.

В обзоре литературы, приведенном в первой главе, кратко изложено состояние вопроса формальной кинетики реакций равновесных систем простейшего и сложного типов. Представлены основные положения экспериментального подхода для определения парциальных констант скорости реакций конформеров в процессах перекрестного типа.

Вторая глава представляет собой обсуждение полученных результатов. Представлены данные по влиянию растворителей на конформацион-ное равновесие кресло-твист 2-Я-1,3-диоксациклогепт-5-енов и заместителей у ацетального атома углерода на величины потенциалов ионизации атомов кислорода и двойной связи. Методом Кагайя оценены параметры электронодонорной способности конформеров кресло и твист. Исследована кинетика реакций электрофильного бромирования, циклоприсоедине-ния Карбони-Линдсея и гидролиза серии модельных конформационно неоднородных субстратов. Проанализирована роль среды в формировании диастереоселективности реакции диенового синтеза.

Третья глава содержит описание экспериментальной части работы.

s

Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи, тезисы четырех докладов, 2 статьи находятся в печати. Основные результаты диссертации были доложены и обсуждены: на итоговой конференции Казанского государственного университета (Казань, 1997 г.), VII международной конференции «Проблемы сольватации и ком-плексообразования в растворах» (Иваново, 1998 г.), поволжской региональной конференции «Физико-химические методы в координационной и аналитической химии» (Казань, 1999 г.), 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А.Н.Коста (Суздаль, 2000 г.).

1. О механизме передачи индуктивных эффектов заместителей в серии конформационно неоднородных семичлеиных ненасыщенных

Методом фотоэлектронной спектроскопии определены величины первых трех потенциалов ионизации серии ацеталей (I), реализующихся в виде форм кресло и твист (табл. 1).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ацеталей

н

н

кресло (К) I (а-ж) твист (Т)

R' = R2 = Н (a); R1 = Н, R2 = СН3 (б); R1 = Н, R2 = С2Н5 (в); R1 = Н, R2 = (СН3)2СН (г); R1 = Н, R2 = (СН3)3С (д); R1 = Н, R2 = СбН5 (е);

R\ R2 = (CH2)¡ (ж)

(СН2)5 Ar,H I I

Me,Et,Pr,iPr I_

t-Bu

J

1

доля кресла

Таблица 1

Величины потенциалов ионизации двойной связи (ПИЬ эВ), двух неподе-ленных пар атомов кислорода (ПИг, ПИ3, эВ) соединений (I) и суммы индуктивных констант заместителей Тафта у ацетального атома углерода.

пи, ПИ2 ПИ3 2а*

н,н 9.54 9.93 10.84 0.98

Н, Ме 9.41 9.71 0.49

н,а 9.26 9.48 10.51 0.39

Н,ЬРг 9.25 9.43 10.43 0.30

Н, 1-Ви 9.23 9.45 10.30 0.19

(СН2)5 9.05 9.20 10.25 -0.18

Н, РЬ 9.61 9.76 10.57 1.09

С ростом положительного индуктивного эффекта заместителей у ацетального атома углерода имеет место отчетливое увеличение донорных свойств двойной связи и атомов кислорода. Регрессионный анализ в рамках однопараметрового уравнения Тафта показал наличие корреляции величин ПИ) с суммой индуктивных констант заместителей. ПИ, = ( 9.13 ± 0.02) + (0.43 ± 0.01 )2ст*; г = 0.99, Б = 0.03, п = 7 (1)

Для величин ПИ2, ПИз всего ряда соединений подобная корреляция отсутствует. При исключении из серии фенилпроизводного (1е) обнаруживаются корреляции удовлетворительного качества.

ПИ2 = (9.30 ± 0.04) + (0.64 ± 0.03) Та; г = 0.97, Б = 0.06, п = 6 (2)

ПИз = (Ю.29 ± 0.03) + (0.55 ± 0.03) Ест*; г = 0.97, Б = 0.06, п = 6 (3)

Наличие первой корреляции в ряду соединений свидетельствует о том, что несмотря на различия в конформационном составе, все они объединены в единую серию. Другими словами, трансляция через гетероциклический остов электронных эффектов заместителей на двойную связь осуществляется по единому механизму посредством поляризации связей и не зависит от расстояния до реакционного центра в трехмерном пространстве. Что же касается трансляции электронных эффектов на атомы кислорода, то выше-

сказанное утверждение справедливо только в отношении алкильных заместителей, а при переходе к арипыюму происходит, вероятно, подключение и полевого механизма посредством взаимодействия через пространство л-электронов ароматического кольца и неподеленных пар атомов кислорода.

2. Использование подхода Кагайя для оценки электронодоиорной способности конформеров кресло и твист

После получения данных о потенциалах ионизации донорных центров ацеталей в газовой фазе была исследована основность атомов кислорода в альтернативных пространственных структурах в конденсированной фазе. Для решения этой задачи в ряду конформационно неоднородных соединений впервые использован метод Кагайя, основанный на применении ИК-спектроскошш. В качестве стандартного протонодонора использован монодейтерометанол, а в качестве среды - конформационно неоднородные субстраты.

ВмеОЭ (см'1) = ДУсш = "^МеОО " Ум<ЮО...В, (4)

где у°Меоо и уМеоо...в - волновые числа валентных колебаний 0-0 в газовой фазе (Умеоо = 2720 см'1) и в изучаемом растворителе - акцепторе водородной связи, В - величина относительной основности.

Таблица 2

Волновые числа (V, см"') колебаний связи 0-Э в комплексах МеОО с 2-Я'Д2 -1,3-диоксациклогепт-5-енами (II) и величины относительной основности (В). _

Л1, ^ V ±2 Ва

н, н 2598.0 122.0

Н,Ме 2598.0 122.0

Н, Е1 2598.0 122.0

Н, 1-Рг 2598.0 122.0

Н, 1-Ви • .2586.0 134.0

Н, РЬ 2580.0 140.0

(СН2)5 2588.0 132.0

Примечание, а) Величины В для 1,3-диоксолана, 1,3-диоксана, 1,3-диоксепана составляют 110, 116, 130 соответственно.

В ряду Н, Ме, Е(, ¡-Рг, в котором величины вторых и третьих вертикальных потенциалов ионизации уменьшаются весьма значительно (~ 0.5 эВ), электронодонорные свойства соединений в пределах экспериментальной точности одинаковы. В то же время при переходе к спиро- и далее к трет.-бутилзамещенному соединениям наблюдается заметное усиление водородной связи. Более того, неожиданная картина наблюдается и для бен-зилиденового производного - его наиболее высокая в ряду основность не согласуется с электроноакцепторным характером ароматического заместителя.

Очевидно, что такая тенденция в ряду семичленных ацеталей не может быть интерпретирована только в рамках орбитальных характеристик атомов кислорода и требуется подключение дополнительного терма, а именно, стерического эффекта алкильных заместителей. Постоянство величин донорной способности в ряду Н, Ме, Е1, ¿-Рг можно объяснить на основе дуалистического характера алкильных заместителей: повышение энергии молекулярной орбитали в ряду с ростом положительного индуктивного эффекта заместителей компенсируется неблагоприятным стериче-ским экранированием реакционного центра в том же направлении. В случае же фенилзамещенного ацеталя и кеталя увеличение донорности обусловлено доминирующим вкладом электронных эффектов заместителей, причем для первого, вероятно, вследствие дополнительного взаимодействия через пространство атомов кислорода протонодонора с л-электронами ароматического кольца.

В приложении к трет.-бутильному производному, для которого сте-рический терм непропорционально велик, очевидно, требуется учет информационного терма. С целью определения заселенностей форм К и Т в условиях эксперимента и идентификации наблюдаемых полос поглощения связи О-Б в комплексах (II) нами изучено влияние широкого круга растворителей на константу конформационного равновесия. С использованием

ранее предложенной аддитивной схемы анализа обменных спектров ЯМР 13С (а2 = [Дб4 - Д54(твист)]/[Дб4(кресло) - Д64(твист)], где а2 - доля формы кресло) определены константы конформационного равновесия в апротон-ных и протонодонорных растворителях (табл. 3).

Таблица 3

Константы конформационного равновесия твист==ь кресло (Кр) 2-Я-1,3-диоксациклогепт-5-енов (1) в различных растворителях. Т = 298 К_

Растворитель Я

Н с5н5 СНз т-С4Н9

Ацетон 0.15 0.12 0.20 4.00

Диоксан 0.14 0.08 0.20 4.00

Бензол - - 0.18 3.76

Толуол - 0.04 0.15 4.00

ССЦ 0.19 - 0.21 4.88

СНС13 0.12 0.09 0.22 4.55

дмсо 0.19 - 0.22 4.26

С03ОБ 0.15 0.10 0.25 4.55

Растворители оказывают слабое влияние на константу конформационного равновесия ацеталей. Следовательно, при использовании ацеталей в качестве растворителей наблюдаемые полосы в рамках подхода Кагайя соответствуют комплексам с доминирующей структурой.

Таким образом, можно сделать вывод, что конформация кресло является более сильным основанием по сравнению с формой твист.

3. Реакция элегстрофильного присоединения к серии модельных ацеталей

После получения информации о свойствах двойной связи и атомов кислорода ацеталей исследована кинетика и стереохимия реакций, в которых они являются реакционными центрами.

Методами ЯМР !Н и |3С' спектроскопии установлено, что бромиро-вание соединений ряда (I) проходит стереоспецифично с образованием транс-дибромидов. Реакция имеет общий второй порядок, первый частный

по каждому из реагентов. Кинетическая схема реакции бромирования аце-талей (I) в условиях псевдопервого порядка представлена ниже.

к,.

Вг

IIIа- е

Я1 = Л2= Н (а); И1 = Н, Ы2= СН3 (б); Я1 = Н, Я2 = С?Н5 (в); И1 = Н, Я2 = (СН3)2СН(г); Я1 = Н, И2 = (СН3)3С (д); Я1 = Н, И2 = С6Н5(е)

Константы скорости реакции бромирования в двух растворителях представлены в табл. 4. Результаты обработаны методом итераций по предложенному ранее уравнению (5):

(к2_кз )а?+кз

. Ri

(5)

10ёЦЛ р*°*=(к2-к3)а2+к3 кг, кз - парциальные константы скорости реагирования форм кресло и твист.

Из полученных данных следует, что значения парциальных констант скорости реакций конформеров и параметров чувствительности к индуктивным эффектам заместителей весьма существенно зависят от растворителя. А именно, в диоксане влияние заместителей у ацетального атома углерода сказывается только на нуклеофильности двойной связи и не приводит к дифференциации реакционной способности структур с различной пространственной архитектурой.

Таблица 4

Наблюдаемые константы скорости реакции бромирования 2-11-1,3-диоксациклогеит-5-енов при Т 298 К [к\у-н, л/моль' с], мольные доли формы кресло (а2), индуктивные константы заместителей (о*) и вертикальные потенциалы ионизации двойной связи (ПИ1).

И к\у-н 10^ сь о ПИ,

Хлороформ Диоксан Хлороформ Диоксан

н 7.9 8.2 0.11 0.12 0.49 9.54

Ме 9.9 25.2 0.17 0.18 0 9.41

Е1 10.0 32.3 0.17 0.18 -0.10 9.26

1-Ви 39.8 54.3 0.82 0.80 -0.30 9.23

Р11 6.5 - 0.09 0.07 0.60 9.61

Растворитель к2' 103, л/моль с к3' 103, л/моль ' с р*

Диоксан 26.0 26.0 -1.03

Хлороформ 50.6 1.7 0.07

В протонодонорном хлороформе наблюдается обратная картина: различия в реакционной способности форм кресло и твист достигают 30 раз, а величина параметра чувствительности к индуктивным эффектам заместителей близка к нулю.

4. Кинетика и термодинамика реакций гидролиза модельных 2-замещенных 1,3-диоксанов и их семи членных ненасыщенных

аналогов: роль пространственной структуры Гидролиз органических соединений относится к тем базовым процессам, на основании изучения которых сформированы современные представления о механизмах гетеролитических реакций сложного типа.

В отличие от рассмотренной выше реакции в процессе гидролиза реакционными центрами являются ацетальные атомы кислорода. В табл. 5 приведены определенные методом спектрофотометрии эффективные константы скорости прямой и обратной реакций гидролиза конформационно неоднородных семичленных ацеталей и модельных к ним кресловидных 2-замещенных-! ,3-диоксанов.

Г^ОН н\ ¡^"он Н20. Г^ОН

—^(^заон- Сон * сжо +н

Таблица 5

Эффективные константы скорости прямой (к), л/моль'с), обратной (к.ь л/моль'с) реакций гидролиза 2-1М,3-диоксациклогепт-5-енов, 2-11-1,3-диоксанов и соответствующие константы равновесия (Кр) в бинарной смеси диоксан-вода (9:1). Т = 298 К, Сна = 0.1 моль/л.

14 2-11-1,3-диоксациклогепт-5-ены 2-Я-1,3-диоксаны Е5и

к, ' 10° к,' 10° КР к,' 10' к,' 10" г КР

Ме 1.03 67.2 0.015 0.54 447 0.0012 0.00

Е1 0.94 45.2 0.020 0.56 299 0.0019 -0.27

Рг 0.67 39.6 0.017 0.41 227 0.0018 -0.56

¡-Рг 0.40 18.5 0.022 0.23 118 0.0019 -0.85

1-Ви 1.13 4.3 0.26 0.10 26 0.0038 -2.14

Шестичленные ацетали являются более устойчивыми по сравнению с семичленными примерно на порядок. Обращает на себя внимание характер зависимости скорости реакции от природы заместителя у атома С2 аце-талей. Для 1,3-диоксанов с ростом объема заместителей имеет место монотонное уменьшение величин констант скорости как прямой, так и обратной реакций, а при переходе к 2-11-1,3-диоксациклогепт-5-енам это прослеживается лишь в отношении величин констант скорости обратной реакции. В прямой реакции гидролиза серии (1) с ростом объема заместителя скорость процесса в изоконформационном ряду сначала понижается, а при смене конформационного состояния субстрата (при введении более объемной трет.-бутильной группы) гидролиз ускоряется.

2-11-1,3-диоксациклогепт-5-ены:

1йк, =Щ°) г <0.8, п = 5

^к., = (0.56±0.02) Е°5 + (-3.17+0.04), г = 0.992, Б = 0.06, п = 5 2-К-1,3-диоксаны:

^к, = (0.37+0.02) • + (-5.23±0.05), г = 0.98, Б = 0.07, п = 5 1§к.1 = (0.58+0.01) Е^ + (-2.36+0.03), г = 0.995, Б = 0.05, п = 5 Полученные результаты обработаны в рамках уравнения (6):

(к2-к3)«2+к3 .............'„"........................... (6)

Оказалось, что для описания общей скорости реакции гидролиза конфор-мационно негомогенных 2-Я-1,3-диоксациклогепт-5-енов достаточно только привлечения константы скорости кресловидной структуры: к2 = 6.05' 10'5 л/моль с; р5 = 0.37

Отметим, что с учетом довольно больших величин отклонений (табл. 6) в данном случае мы склонны считать величину к2 оценочной.

Таблица 6

Константы скорости реакции гидролиза 2-К-1,3-диоксациклогепт-5-енов, вычисленные методом итераций по уравнению (6) [к] выч., л/моль' с] и величины относительных отклонений от экспериментальных параметров (Д,

ч ___

Я кг 10' выч. Д, %

Ме 1.02 1.0

Е1 0.81 13.5

Рг 0.63 5.8

¡-Рг 0.50 -25.2

{-Ви 0.79 29.7

Тем не менее, полученные результаты дают весомые основания для отнесения рассмотренной реакции к тому крайнему случаю, когда реакционная способность одной из форм много больше другой и реакция проходит практически нацело через одну конформацию.

S. Роль конформеров кресло и твист в процессах концертного типа: стереохимические аспекты механизма реакции Карбони - Линдсея В реакции концертного типа Карбони-Линдсея, наряду с кинетическим изучением, представилась возможность проследить и роль пространственной структуры субстрата в формировании диа-стереоселективносги процесса.

Так как конформационно неоднородные 2-замещенные-1,3-диокса-циклогепт-5-ены относятся к олефинам с относительно невысокой донор-ной способностью необходимо было ответить на вопрос: является ли первая стадия образования собственно аддукта диенового синтеза обратимой? По данным метода AMI энтальпия реакции тетразина с 2-замещенными диоксациклогепт-5-енами с образованием эндо- и экзо-аддуктов не превышает -3 ккал/моль, что с учетом энтропии реакции указывает на существенную обратимость первой стадии. Следовательно, общая схема реакции тетразина с конформерами кресло и твист выглядит следующим образом:

Представленная схема иллюстрирует особо сложный случай реакций равновесных систем перекрестного типа, когда селективность процесса определяется, с одной стороны, четырьмя парциальными константами скорости прямой реакции при атаке реагентом диастереотопных сторон каждого конформера, соответствующими константами скорости ретродиено-вого синтеза и двумя последующими константами скорости стадии разрыва связей С-К с образованием экзо- и эндо-аддуктов 1,4-дигидро-пиридазинового ряда, с другой.

ч

/^-с

/ V

Х=СО,Ме

Я»

-ы,

^¿г т

. N „

/Л?4 НЫ V

V,

N

нк

V

эчдо IV

экзо V

Я1 = Н, Я2 = Н (а); В.1 = Н, К2=СН3 (б); И1 = Н, К2= С2И5 (в);

К1 = Н, Кг = (СН3>СН (г); Я1 = Н, Я2= (СН3)3С (д); И1 = Н, 1*2= С6Н5(е); к1 = я2= (СН2)5 (ж)

Анализ реакционных смесей, проведенный методами ЯМР 'Н и 13С спектроскопии, показал, что образуются два диастереомерных продукта. Наиболее информативным для строгого количественного определения соотношения изомеров оказался метод ЯМР иС (рис. 1). Для приписания углеродных атомов использован метод офф-резонанса, а отнесение к диасте-реомерам сделано в соответствии с относительными интенсивностями сигналов. Спектро-структурная корреляция проведена на примере метилза-мещенного изомера, выделенного в конфигурационно чистом виде.

х

оси,

«iCiC,, 3X30

|И1>|| И I |1|,АчМ

5:

>Щ0

1

С.С(

пезо

•U

JI

с,

' I ' 1 " I " ' ' Г"1 ' • 1 I1' ' " I " ' ■ I " ' 1 I ■ 1 ' 1 I ' ' ' ■ I 1 ■ ' ■ I 1 ' ' ' I ' ■ "Ч ' ' " I ' ' " I ' 2» 156 140 130 120 110 109 м 00 70 60 59 40 »

йчд.

Рис.1. Спектр .ЯМР ПС реакционной смеси 4-метил-8,11-диметоксикарбонил-3,5-диокса-9,10-диазабицикло[5.4.0]додека-7,10-диена в хлороформе-Б.

Методом рентгеноструктурного анализа установлена экзо- конфигурация доминирующего аддукта (рис.2).

Рис.2. Геометрия молекулы 4-метил-8,И-диметоксикарбонил-3,5-диокса-9,10-диазабицикло [5.4.0]додека-7,10-диена.

В табл. 7 приведены данные по селективности реакции тетразина с ацеталями в различных растворителях и при разных температурах. Полученные соотношения соответствуют кинетическому контролю реакции, поскольку эпимеризация смеси изомеров приводит к существенному изменению соотношения и, к примеру, для пары Уб - IV6 достигает 5:1.

Таблица 7

Соотношение экзо/эндо аддукгов реакции 3,6-дикарбометокситетразина с ацеталями ряда (I) в различных растворителях и при разных температурах.

Растворитель и °С РИ Ме ьРг МЗи

Диоксан 25 1.70±0.03 2.28+0.02 2.50+0.04 3.74+0.25 7.27+0.04

Диоксан 100 - 1.96+0.02 - - 3.41+0.09

Ацетон 25 1.12±0.01 1.16+0.02 1.50+0.03 1.29±0.03 1.18±0.04

Толуол 25 1.46+0.02 2.18+0.03 2.60±0.03 2.98±0.01 3.83+0.04

Толуол 80 - 2.19±0.03 1.99±0.02 2.19+0.04 3.36±0.02

Толуол 120 1.37+0.03 1.86±0.02 - - 2.34+0.06

Бензол 25 1.91±0.02 1.87±0.03 1.86+0.01 2.51+0.06 -

Хлороформ 25 1.83+0.02 2.01±0.05 - 2.03±0.14 5.20±0.10

Диоксан-ацетон (об.%) 20:80 25 1.28±0.02 1.46+0.02

40:60 25 - 1.29+0.03 - - 4.08±0.10

50:50 25 - 1.44±0.10 - - -

60:40 25 - 1.33±0.03 - - 3.69±0.08

80:20 25 - 1.59±0.02 - - 4.32±0.06

Селективность реакции меняется в широком интервале - от весьма невысокой в ацетоне (6-20% для всего ряда) до 76% для трет.-бутилзамещенного производного в диоксане. С ростом объема заместителей у ацетального атома углерода наблюдается закономерное увеличение экзо-селективности реакции в диоксане и толуоле при комнатной температуре, в то время как в толуоле при 80 °С в ряду заместителей наблюдается отчетливая зависимость от конформационного состояния субстратов. Аналогичная картина имеет место в протонодонорном растворителе хлороформе - для изоконформационных соединений с метальным и изопро-пильным заместителями селективность практически одинакова, а при переходе к трет.-бутилпроизводному значительно возрастает доля экзо-

изомера. В наиболее полярном из рассмотренных растворителей ацетоне вне зависимости от объема заместителя и конформационного состояния субстратов селективность реакции остается весьма невысокой.

Такая сложная картина влияния температуры и природы растворителя на селективность реакции явно указывает на то, что в этой реакции с предравновесной стадией в зависимости от возмущения происходит изменение соотношения констант скорости прямой и обратной реакций образования собственно адцукта диенового синтеза и последующей стадии элиминирования молекулы азота.

В ацетоне, хлороформе и толуоле при 80 °С лимитирующей стадией является стадия образования аддукта диенового синтеза, поскольку именно она определяется стереохимическими особенностями конформеров. В других случаях, очевидно, диастереоселективность реакции, наряду с конформационным термом, формируется и остальными стадиями, скорость которых не может не зависеть от объема заместителя у ацетального атома углерода.

Не вдаваясь в детальное обсуждение полученных результатов на разных уровнях сопоставления, выделим главное: наибольшие различия в реакционной способности форм кресло и твист наблюдаются в случаях, когда имеют место специфические взаимодействия субстрата со средой. По данным расчетного метода АМ1 устойчивость Н-комплексов формы кресло с молекулами хлороформа, метанола и иона гидроксония выше на 1.2, 0.3 и 14.5 ккал/моль соответственно по сравнению с таковыми для конформации твист. Поскольку все изученные реакции протекают через равновесные стадии, то это обстоятельство, скорее всего, является одной из причин повышенной фациальной селективности структуры с симметрией

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Фотоэлектронные спектры серии конформационно неоднородных 2-Я-1,3-диоксациклогепт-5-енов характеризуются едиными потенциалами ионизации двойной связи и НЭП атомов кислорода форм кресло и твист. Наличие корреляции гамметовского типа в ряду семичленных ацеталей свидетельствует о связевом механизме трансляции индуктивных эффектов алкильных заместителей на донорные центры.

2. Методом ИК-спекгроскопии в рамках подхода Кагайя определены величины волновых чисел монодейтерометанола в комплексах с 2-замещенными семичленными ненасыщенными ацеталями. Электроно-донорная способность ацеталей формальдегида уменьшается в следующем порядке: 1,3-диоксепан > 1,3-диоксациклогепт-5-ен > 1,3-диоксан > 1,3-Диоксолан. Внутри ряда относительная основность определяется электронными, стерическими эффектами заместителей и пространственным строением гетероциклического фрагмента молекул.

3. Эксплуатация принципа аддитивности электронных, сгерических, соль-ватационных и конформационных эффектов в серии конформационно неоднородных соединений впервые позволила установить взаимосвязь пространственного строения 2-Я-1,3-диоксациклогепт-5-енов с их реакционной способностью.

4. Установлена существенная роль среды в реакции электрофилыюго присоединения брома к модельным ацеталям. В диоксане конформеры твист и кресло реагируют с одинаковыми скоростями, в то время как в протонодонорном хлороформе константа скорости реакции последней формы почти в 30 раз выше.

5. Впервые проведено сопоставительное изучение кинетических и термодинамических параметров реакций гидролиза серии конформационно неоднородных семичленных ацеталей и модельных конформационно жестких кресловидных 2-11-1,3-диоксанов. Для ряда шестичленных аце-

талей установлена корреляция свободных энергий активации прямой и обратной реакций со стерическими константами заместителей Тафта. В ряду семичленных аналогов скорость гидролиза определяется стерическими эффектами заместителей и стереохимическими особенностями кресловидной формы. Константы скорости обратных реакций конденсации 1,3-лропацциола и 1,4-цис-бутен-2-диола с альдегидами зависят только от нуклеофильной способности гликолей и стерических эффектов заместителей при карбонильной группе.

6. Проведено кинетическое и стереохимическое исследование реакции Карбони-Линдсея диметил-1,2,4,5-тетразин-3,6-дикарбоксилата с серией 2-Я-1,3-Диоксациклогепт-5-енов, приводящей к диастереомерным эк-зо- и эндо-4-R-S,11-диметоксикарбонил-3,5-диокса-9,10-диазабицикло-[5.4.0]додека-7,10-диенам. Определены относительные константы скорости реакций форм кресло, твист и селективность реакции в условиях кинетического контроля в 10 растворителях при различных температурах. Максимальная селективность достигается для трет.-бутилзамещен-ного производного, представленного в растворе преимущественно формой кресло. Впервые проведен анализ факторов, определяющих реакционную способность реагента при атаке на диастереотопные стороны субстратов с различной пространственной архитектурой.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Shaikhutdinova G.R., Fedorenko V.Yu., Vaphina R.M., Kashaeva E.A., Shtyrlin Yu.G., Klimovitskii E.N. The Solvent effect in Kinetics and Selectivity of Diels-Alder Reaction conformationally unhomogeneous 2-R-l,3-Dioxacyclohept-5-enes // Abstracts VII International conference on the problems of solvation and complex formation in solutions.-Ivanovo.-1998.-P.51.

2. Шайхутдинова Г.Р., Штырлин Ю.Г., Вафина P.M., Климовицкий E.H. К проблеме реакционной способности конформеров. Кинетика и

диастереоселективность реакции 3,6-дикарбометокситетразина с 2-R-1,3-диоксациклогепт-5-енами по данным ЯМР 13С // Тез. поволжской региональной конференции «Физико-химические методы в координационной и аналитической химии».-Казань.-1999.-С.79-82.

3. Климовицкий E.H., Штырлин Ю.Г., Федоренко В.Ю., Шайхутдинова Г.Р., Вафина P.M., Барышников Р.Н. К проблеме реакционной способности конформеров в реакциях перекрестного типа // Тез. 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов.-Суздаль.-2000.-С.212.

4. Штырлин Ю.Г., Федоренко В.Ю., Кикило П.А., Шайхутдинова Г.Р., Петухов A.C., Климовицкий E.H. Конформационные равновесия семи-, восьмичленных гетероциклических соединений и эффекты среды // Тез. 1-ой Всероссийской конференции по химии гетероциклов.-Суздаль.-2000.-С.424.

5. Штырлин Ю.Г., Фишман А.И., Шайхутдинова Г.Р., Зверев В.В., Скворцов А.И., Климовицкий E.H. Стереохимия семичленных гетероциклов. XXXVIII. Эмпирические параметры электронодонорной способности конформеров // ЖОХ.-1998.-Т.68, N11.-C.1867-1871.

6. Штырлин Ю.Г., Зверев В.В., Шайхутдинова Г.Р., Климовицкий E.H. К вопросу о применимости постулата Тафта при исследовании реакционной способности серии конформационно неоднородных семичленных ацеталей //ЖОХ.-1998.-Т.68, N12.-C.2061-2062.

7. Климовицкий E.H., Штырлин Ю.Г., Шайхутдинова Г.Р., Вафина P.M., Кашаева Е.А, Катаева О.Н, Литвинов И.А. Стереохимия семичленных гетероциклов. XL. Диастереоселективность реакции 3,6-диме-токсикарбонилтетразина с 2-И-1,3-диоксациклогепт~5-енами // ЖОХ.-2000.-Т.70, N3 .-С.842-846.

8. Штырлин Ю.Г., Шайхутдинова Г.Р., Климовицкий E.H. Кинетика реакций конформеров. II. Роль среды в реакции электрофильного присоединения// ЖОХ.-2000. (per. № 0054).

9. Федоренко В.Ю., Зверев В.В., Штырлин Ю.Г., Шайхутдинова Г.Р., Климовицкий E.H. Стереохимия семичленных гетероциклов. XLII. Теоретическое исследование стереохимии Н-комплексов конформационно неоднородных 2-ВМ,3-диоксациклогепт-5-енов с некоторыми протоно-донорами // ЖОХ.-2000. (per. № 0387).

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7 1.1. Кинетика реакций равновесных систем простейшего

I. 2. Кинетика реакций перекрестного типа

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ГЛАВА И. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

И. 1. О механизме передачи индуктивных эффектов заместителей в серии конформационно неоднородных семичленных ненасыщенных ацеталей

II. 2. Влияние растворителя на конформационное равновесие кресло-твист 2-К-1,3-диоксациклогепт-5-енов 37 II. 3. Использование подхода Кагайя для оценки электронодонорной способности конформеров кресло и твист : 46 И. 4. Реакция электрофильного присоединения к серии модельных ацеталей

И. 5. Кинетика и термодинамика реакций гидролиза модельных 2-замещенных 1,3-Диоксанов й их семичленных ненасыщенных аналогов: роль пространственной структуры

II. 6. Роль конформеров кресло и твист в процессах концертного типа: стереохимические аспекты механизма реакции Карбони - Линдсея

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

III. 1. Исходные вещества 109 III. 2. Аппаратура 110 III. 3. Методика проведения кинетического эксперимента

III. 4. Методики получения соединений

Актуальность темы. Исследование взаимосвязи реакционной способности соединений с их структурой является важнейшей задачей химии. К настоящему времени в решении этой проблемы достигнут значительный прогресс и сформированы фундаментальные представления о роли электронных, стерических и сольватационных факторов в большом круге реакций. Удельный вес исследований по установлению взаимосвязи пространственной структуры соединений с реакционной способностью значительно меньше и ограничивается, в основном, сведениями по кинетике реакций простейшего типа с участием равновесных систем и диастереомерных соединений. Кинетика наиболее распространенных в природе реакций перекрестного типа является своеобразным «белым пятном» современной химии, поскольку в этом разделе известен лишь формальный математический аппарат, а строгое экспериментальное решение отсутствует. По этой причине поиск подходов к установлению взаимосвязи пространственной структуры равновесных систем с реакционной способностью и проверка их работоспособности на широком круге реакций является актуальной и перспективной задачей химии.

Целью настоящей работы является установление связи реакционной способности некоторых шести- и семичленных циклических ацеталей в процессах сложного типа с пространственной структурой субстратов.

Научная новизна. Впервые установлен связевой механизм трансляции электронных эффектов заместителей на двойную связь в серии конформаци-онно неоднородных 2-алкил(фенил)-1,3-диоксациклогепт-5-енов. Эксплуатация принципа аддитивности конформационных, электронных, стерических и сольватационных эффектов в серии конформационно неоднородных соединений впервые позволила установить взаимосвязь пространственного строения 2-К-1,3-диоксациклогепт-5-енов с их реакционной способностью. Установлены место и роль конформеров кресло и твист этих ацеталей в реакциях Карбо5 ни-Линдсея и электрофильного присоединения. Продемонстрированы индивидуальные особенности реагирования кресловидных структур 2-алкил-1,3-диоксанов и 1,3-диоксациклогепт-5-енов в реакции гидролиза.

Практическая значимость. Установление количественных закономерностей течения реакций с участием конформеров позволяет приблизиться к решению вопросов по селективному синтезу практически полезных соединений с участием конформационно неоднородных субстратов. Полученные в настоящей работе данные по кинетике и термодинамике реакций могут быть использованы в справочной литературе.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка цитируемой литературы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Фотоэлектронные спектры серии конформационно неоднородных 2-11-1,3-диоксациклогепт-5-енов характеризуются едиными потенциалами ионизации двойной связи и НЭП атомов кислорода форм кресло и твист. Наличие корреляции гамметовского типа в ряду семичленных ацеталей свидетельствует о связевом механизме трансляции индуктивных эффектов алкильных заместителей на донорные центры.

2. Методом ИК-спектроскопии в рамках подхода Кагайя определены величины волновых чисел Уоб монодейтерометанола в комплексах с 2-замещенными семичленными ненасыщенными ацеталями. Электронодо-норная способность ацеталей формальдегида уменьшается в следующем порядке: 1,3-диоксепан > 1,3-диоксациклогепт-5-ен > 1,3-диоксан > 1,3-диоксолан. Внутри ряда относительная основность определяется электронными, стерическими эффектами заместителей и пространственным строением гетероциклического фрагмента молекул.

3. Эксплуатация принципа аддитивности электронных, стерических, сольва-тационных и конформационных эффектов в серии конформационно неоднородных соединений впервые позволила установить взаимосвязь пространственного строения 2-Я-1,3-диоксациклогепт-5-енов с их реакционной способностью.

4. Установлена существенная роль среды в реакции электрофильного присоединения брома к модельным ацеталям. В диоксане конформеры твист и кресло реагируют с одинаковыми скоростями, в то время как в протонодо-норном хлороформе константа скорости реакции последней формы почти в 30 раз выше.

5. Впервые проведено сопоставительное изучение кинетических и термодинамических параметров реакций гидролиза серии конформационно неоднородных семичленных ацеталей и модельных конформационно жестких кре

117 словидных 2-11-1,3-Диоксанов. Для ряда шестичленных ацеталей установлена корреляция свободных энергий активации прямой и обратной реакций со стерическими константами заместителей Тафта. В ряду семичленных аналогов скорость гидролиза определяется стерическими эффектами заместителей и стереохимическими особенностями кресловидной формы. Константы скорости обратных реакций конденсации 1,3-пропандиола и 1,4-цис-бутен-2-диола с альдегидами зависят только от нуклеофильной способности гликолей и стерических эффектов заместителей при карбонильной группе.

6. Проведено кинетическое и стереохимическое исследование реакции Карбони-Линдсея диметил-1,2,4,5-тетразин-3,6-дикарбоксилата с серией 2-К-1,3-диоксациклогепт-5-енов, приводящей к диастереомерным экзо- и эн-до-4-К-8,11-диметоксикарбонил-3,5-диокса-9,10-диазабицикло-[5.4.0]ундека-7,10-диенам. Определены относительные константы скорости реакций форм кресло, твист и селективность реакции в условиях кинетического контроля в 10 растворителях при различных температурах. Максимальная селективность достигается для трет.-бутилзамещенного производного, представленного в растворе преимущественно формой кресло. Впервые проведен анализ факторов, определяющих реакционную способность реагента при атаке на диастереотопные стороны субстратов с различной пространственной архитектурой.

118

1. Barton D. H. R., Cookson R.G. The Principles of Conformational Analysis // Quart. Revs.-1956.-V.10.-P.44-82.

2. Barton D. H. R. Recent Progress in Conformational Analysis // Experientia, Suppl.II-1955.- N2.- P.121-136.

3. Barton D. H. R. The Stereochemistry of Cyclohexane Derivatives // J. Chem. Soc.-1953.-P.1027-1040.

4. Seeman J.I. Effect of Conformational Change on Reactivity in Organic Chemistry. Evalutions, Applicationas, and Extensions of Curtin-Hammet/Winstein-Holness Kinetics // Chem. Rev.-1983.-V.83, N2.-P.84-134.

5. Зефиров H.C. О формулировке принципа Кертина-Гаммета // ЖОрХ.-1997.-Т.ЗЗ, N1.-C.152-153.

6. Shvo Y., Kaufman E.D. Configuration and Conformational Analysis of Cyclic Amine oxid // Tetrahedron.-1972.-V.28, N3.-P.573-580.

7. Crowley P.J., Robinson M.J.T., Ward M.G. Conformational Effects in Compounds with 6-membered Rings XII. The Conformational Equilibrium in N-methylpiperidine // Tetrahedron.-1977.-V.33, N9.-P.915-925.

8. Seeman J.I., Secor H.V., Hartung H., Galzerano R. Steric Effects in Conforma-tionally Mobile Systems. The Iodomethylation of l-Methyl-2-arylpyrrolidines Related to Nicotine // J. Am. Chem. Soc.-1980.-V.102, N26.-P.7741-7747.

9. Zefirov N.S. Stereochemical Studies XXI. General Equation of Relationship between Products Ratio and Conformational Equilibrium // Tetrahedron.-1977.-V.33, N20.-P.2719-2722.

10. Winstein S., Holness N.J. Neighboring Carbon and Hydrogen. XIX. t-Butylcyclohexyl Derivatives. Quantitative Conformational Analysis // J. Am. Chem. Soc.-1955.-V.77, N21.-P.5562-5578.

11. Eliel E.L., Lukach C.A. Conformational Analysis. II. Esterification Rates of Cy-clohexanols // J. Am. Chem. Soc.-1957.-V.79, N22.-P.5986-5992.119

12. Eliel E.L.Conformational Analysis in Mobile Systems // J. Chem. Educ.-1960.-V.37.-P.126-133.

13. Stolow R. D. A Quantitative Realationship between Dissociation Constants and Conformational Equilibria. Cyclohexanecarboxylic Acids. // J. Am. Chem. Soc.-1959.-V.81, N21.-P.5806-5811.

14. Kwart H., Takeshita T. Evaluation on the relative Importance of Charge-Dipole Interaction and Steric Strain Acceleration in Conformationally Mobile Systems // J. Am. Chem. Soc.-1964.-V.86, N6.-P.1161-1166.

15. Eliel E.L., Biros F.J. Conformational Analysis.XII.Acetylation Rates of Substituted Cyclohexanols. The Kinetic Method of Conformational Analysis // J. Am. Chem. Soc.-1966.-V.88, N14.-P.3334-3343.

16. McKenna J. Conformational Analysis by Kinetic Methods: a Critique. Theory and Experimental Development of Procedures based on very fast chemical Reactions. // Tetrahedron.-1974.-V.30, N12.-P. 1555-1562.

17. Jensen F.R., Bushweller C.H. Conformational preferences in cyclohexanes and cyclohexenes // Adv. Alycyclic. Chem.-1971.-V.3.-P.139-194.

18. Mateos J.L., Perez C., Kwart H. Direct Evidence of Limitations in the Applicability of the Kinetic Method of Conformational Analysis // Chem. Commun.-1967.-N3.-P.125-127.

19. Зефиров H.C., Палюлин B.A. Общее уравнение для реакций в конформаци-онно-подвижной системе // ЖОХ.-1979.-Т.15, N5.-C.1098-1099.

20. Климовицкий Е.Н., Штырлин Ю.Г., Катаева Е.А.,Киселев В.Д., Вафина P.M., Хотинен А.В. Кинетика реакций конформеров. I. Новый подход // ЖОХ.-1996.-Т.66, N3.-C.491-498.120

21. Pawloski C.E. In: Heterocyclic Compounds Seven-membered Heterocyclic Compounds, Containing Oxygen and Sulfur /Ed. Rosowsky A.N.Y.: Wiley-Interscience. 1972.-26.-Chapter 5.

22. Климовицкий E.H. Синтез, исследование конформационного состава семи-и восьмичленных ацеталей (дитиоацеталей) с планарным фрагментом Дис. . докт. хим. наук.- Казань.-1987. 337 с.

23. Климовицкий E.H., Тимирбаев М.Б., Арбузов Б.А. Стереохимия семичлен-ных гетероциклов. XIX. Установление конформационного состава 2-R-l,3-диоксациклогепт-5-енов методом ЯМР 13С // ЖОХ.-1986.-Т.56, N1.-С. 144-154.

24. Fisera L., Stibränyi Z., Oremus V. 1,3-Dipolare Cycloadditionen of Heterocy-clen. XIII. Cycloadditionen des 9-Anthracenecarbonitriloxids an sauerstofhaltige Heterocyclen // Chem. zvesti.-1984.-V.38, N4.-P.557-565.

25. Camilleri P., Munro D., Weaver К., Williams D.J., Rzepa H.S., Slawin A.M.Z. Isoxazolinyldioxepins. Part I. Structure-Reactivity Studies of the Hydrolysis of Oxazolinyldioxepin Derivatives // J. Chem. Soc. Perkin. Trans. II.-1989.-N9.-P.1265-1269.

26. Hausweiler A., Schwarzer К., Wollweber H., Hiltmann R., Unterstenhofer G. Insecticides. Пат. 1 075 373 (1960). Германия // С. A.-1961.-V.55, N18003.

27. Hausweiler А., Schwarzer К., Wollweber Н. Tricyclic compounds. Пат. 1 088 066 (1958). Германия // С. A.-1962.-V.56, N3498.

28. Киселев В.Д., Коновалов А.И. Факторы, определяющие реакционную способность реагентов в обычной и катализируемой реакциях Дильса-Альдера // Усп. хим.-1989.-Т.58, N3.-C.383-416.

29. Thalhammer F., Wallfahrer U., Sauer J. Reaktivität einfacher offenkettiger und cyclischer Dienophile bei Diels-Alder Reaktionen mit inversem Elektronenbedarf // Tetrahedron Lett.-1990.-V.31, N47.-P.6851-6854.

30. Meier A., Sauer J. Donor-Akzeptor Substituierte Dienophile bei Diels-Alder Reaktionen mit inversem Elektronenbedarf // Tetrahedron Lett.-1990.-V.31, N47.-P.6855-6858.121

31. Taft R.W. The General Nature of the Proportionality of Polar Effects of Substituent Groups in Oraganic Chemistry // J. Am. Chem. Soc.-1953.-V.75, N17.-P.4231-4238.

32. Пальм В.А. Основы количественной теории органических реакций. Л.: Химия, 1977.С.325 .

33. Климовицкий Е.Н., Сергеева Г.Н., Тимирбаев М.Б. Стереохимия семичлен-ных гетероциклов.ХХУ.Необходимость учета влияния 2-алкильных групп на дипольные моменты семичленных ненасыщенных ацеталей // ЖОХ,-1987.-Т.57, N8.-С.1878-1882.

34. Арбузов Б.А., Климовицкий Е.Н., Ремизов А.Б., Тимирбаев М.Б. // Стереохимия семичленных гетероциклов.5.Конформации 1,3-диоксациклогепте-нов-5 // Изв. АН СССР. Сер. xhm.-1981.-N5.-C.1030-1036.

35. Olmstead W.N., Margolin Z., Bordwell F.G. Acicdities of Water and Simple Alcohols in Dimethyl Sulfoxide Solution // J. Org. Chem.-1980.-V.45, N16.-P.3295-3299.

36. DeTar D. F. Taft a* Values of Alkyl Groups: An Artifact// J. Am. Chem. Soc.-1980.-V.102, N27.-P.7988-7990.

37. Зверев B.B., Биллем Я.Я., Биллем H.B., Климовицкий Е.Н., Арбузов Б.А. Фотоэлектронные спектры и внутримолекулярные взаимодействия в метилале и 1,3-диокса-5-циклогептене // ЖОХ.-1982.-Т.52, N8.-C.1888-1893.

38. Бродская Э.И., Ратовский Г.В., Воронков М.Г. Орбитальные взаимодействия через пространство и через а-связи // Усп. хим.-1993.-Т.62, N10.-C.975-990.

39. Charton М. Electrical Effect Substituent Constants for Correlation Analysis // Progr. Phys. Org. Chem.-1981.-V.13,- P.l 19-251.

40. Eliel E.L., Wilen S.H., Mander L.N. Stereochemistry of organic compounds. New York: John Wiley, 1994.1266 p.

41. Верещагин A.H. Индуктивный эффект.-M.: Наука, 1987.C.288.

42. Exner О. The Inductive Effect: Theory and Quantitative Assesment // J.' Phys. Organ. Chem.-1999.-V.12, N4.-P.265-274.122

43. Charton M. The Nature of Electrical Effect Transmission // J. Phys. Organ. Chem.-1999.-V.12, N4.-P.275-283.

44. Абрахем Р.Дж., Бретшнайдер E. Внутреннее вращение молекул.- М.: Мир, 1977.С.405-490.

45. Самошин В.В., Зефиров Н.С. Конформационные превращения органических молекул в растворах // ЖВХ0.-1984.-Т.29, N5.-C.521-530.

46. Onsager L. Electric Moments of Molecules in Liquids // J. Am. Chem. Soc.-1936.-V.58, N8.-P.1486-1493.

47. Abraham R.J., Cooper M.A. Medium Effects on Rotational Equilibria. Part II. The Theory for Any Number of Dipoles // J. Chem. Soc. (B).-1967.-N3.-P.202-205.

48. Samoshin V.V., Zefirov N.S. Parabolic relationship between free energies of conformational and isomerizational equilibria and the polarity of solvents //Tetrahedron Lett.-1981.-V.22, N23.-P.2209-2212.

49. Самошин B.B., Зефиров Н.С. Эмпирический метод оценки положения кон-формационного равновесия в газовой фазе // )KOpX.-1981.-V.17, N6.-C.-1319-1320.

50. Menger F.M., Boyer В. Solvent Effects on Conformation-Dependet Optical Rotatory Dispersion Spectra // J. Org. Chem.-1984.-V.49, N10.-P.1826-1828.

51. Dosen-Micovic L., Allinger N.L. The Effects of Electrostatic Interactions and Solvation Energies on conformational Equilibria in Dihalides and Haloketones // Tetrahedron.-1978.-V.34, N23.-P.3385-3393.

52. Abraham R.J., Griffiths L. Conformational Equilibria in Halocyclohexanones, an NMR and Solvation Study // Tetrahedron.-1981.-V.37, N3.-P.575-583.

53. Eliel E.L. Insights Gained from Conformational Analysis in heterocyclic Systems // Pure Appl.Chem.-1971.-V.25, N3.-P.509-525.123

54. Eliel E.L., Hofer О. Conformational Analysis. XXVII. Solvent Effects in Conformational Equilibria of Heterosubstituted 1,3-Dioxanes // j. Am. Chem. Soc.-1973.-V.95, N24.-P.8041-8045.

55. Gutmann V. Coordination Chemistry of certain Transition-metale Ions // Coord. Chem. Rev.-1967.-V.2, N2.-P.239-256.

56. Mayer U., Gutmann V., Gerger W. The Acceptor Number A Quantitative Empirical Parameter for the Electrophilic Properties of Solvents // Monatsh; Chem.-1975.-Bd.106, N6.-S.1235-1257.

57. St-Amour R., St-Jacques. М. Nuclear magnetic resonance characterization of the ring conformations of monosubstitued derivatives of l,3-dioxa-5,6-benzocycloheptene // Canad. J. Chem.-1983.-V.61, N1.-P.109-115.

58. Климовицкий E.H., Тимирбаев М.Б. Стереохимия семичленных гетероцик-лoв.XXVI.Tpaнcфepaбeльнocть геометрических параметров в рядах кресло-видных и гибких форм 1,3-диоксациклогепт-5-енов // ЖОХ.-1987.-Т.57, N11.-С.2547-2551.

59. Арбузов Б.А., Климовицкий E.H., Ремизов А.Б., Сергеева Т.Н. Стереохимия семичленных гетероциклов.2.ИК-спектры, дипольные моменты и индуктивный эффект алкильных групп 2-алкилбензе-.диоксепанов-1,3 // Изв. АН СССР. Cep.xHM.-1980.-N 2.-С.290-295.

60. Соболев П.Н. Спектры КР и конформации семичленных гетероциклов Дисс. канд. физ.- мат. наук.- Казань.- 1990.-198 с.

61. Райхардт К. Растворители и эффекты среды в органической химии. М.: Мир, 1991. 763 с.

62. Gordy W. Spectroscopic Comparison of the Proton-Attracting Properties of Liquids // J. Chem. Phys.-1939.-V.7, N2.-P.93-99.

63. Gordy W., Stanford S.C. Spectroscopic Evidence for Hydrogen Bonds: Comparison of Proton-Attracting Properties of Liquids.II // J. Chem. Phys.-1940.-V.8, N2.-P.170-177.

64. Gordy W., Stanford S.C. Spectroscopic Evidence for Hydrogen Bonds: Comparison of Proton-Attracting Properties of Liquids. III.// J. Chem. Phys.-1941.-V.9, N3.-P.204-214.

65. Kagiya Т., Sumida Y., Inoue T. A Measure of Electron-donating Power and Electron-accepting Power of Liquid Organic Compound // Bull. Soc. Chem. Japan.-1968.-V.41, N4.-P.767-773.

66. Kagiya Т., Sumida Y., Inoue T. A Study of the Nucleophilic Solvation Based on the Theory of Chemical Equilibrium // Bull. Soc. Chem. Japan.-1968.-V.41, N4.-P.773-778.

67. Koppel I.A., Palm V.A. // Advances in Linear Free Energy Relationships // N.B.Chapman., J.Shorter, Plenum, London, 1971,ch.5.

68. Burden A.G., Collier G., Shorter J. Influence of Aprotic Solvents on the O-D Stretching Band of Methan2H.ol // J. Chem. Soc. Perkin Trans. Part II.-1976.-N14.-P. 1627-1632.

69. Гинзбург И.М., Петров Э.С., Шатенштейн А.И. Сравнение электронодо-норных свойств ряда алифатических и циклических эфиров при взаимодействии с CH3OD // ЖОХ.-1964.-Т.34, N.7.-C.2294-2298.

70. Трофимов Б.А., Косицына Э.И., Коростова С.Е., Шергина Н.И. Относительная основность 1,3-диоксацикланов, ациклических ацеталей и диэфиров125виц.-диолов // Реакционная способность органических соединений.-1976.-Т.13, N4.-C.486-493.

71. Латыпова Ф.Н., Ахунов Т.Ф., Злотский С.С., Салова Э.Е., Рахманкулов Д.Л. Изучение комплексообразования циклических ацеталей с фенолом по ИК-спектрам // ЖПХ.-1977.-Т.50, N1. С.223-224.

72. Богатский А.В., Камалов Г.Л., Лукьяненко Н.Г. Стереохимия гетероциклов. XLVI. Электронодорные свойства замещенных 1,3-диоксепанов //ЖОрХ.-1977.-Т.13, N11.-С.2437-2440.

73. Водородная связь / Под ред. Н.Д.Соколова. М.: Наука, 1981. 286 С.

74. Шилов Е.А. Структура промежуточных и переходных комплексов в гете-ролитических реакциях ненасыщенных соединений // ЖВХО.-1962.-Т.7, N4.-С.419-426.

75. Heublein G. Neure Aspekte der elektrophilen Halogenaddition an Olefine // Z. Chem.-1969.-Bd.8, N9.-S.281-295.

76. Francis A.W. Studies on the Directive Influence of Substituents in the Benzene Ring. III. The Active Agent in Aqueous Bromination // J. Am. Chem. Soc.-1925.-V.47, N9.-P.2340-2348.

77. Roberts I., Kimball E. The Halogenation of Ethylenes // J. Am. Chem. Soc.-1937.-V.59, N5.-P.947-948.

78. Dewar M.J.S. The Mechanism of Benzidine-type Rearrangements, and the Role of jt-Electrons in Organic Chemistry // J. Chem. Soc.-1946.-P.406-408.

79. Dubois J.E., Gamier F. Complexes de transfert de charge évolutifs, ou C.T.C.E., entre le chlore, le brome et une serie d'olefines // Spectr. acta.-1967.-V.23A.-P.2279-2288.

80. Atkinson J.R., Bell R.P. Kinetics of the Reaction of Bromine with Olefins in Aqueous Solution // J. Chem. Soc.-1963.-N6.-P.3260-3269.

81. Dubois J.E., Barbier G. Etude Cinetique de l'Addition du Brome sur les Olefines VII. Insensibilité des Effects de Structure. A l'Influence du Solvant // Tetrahedron Lett.-1965.-N17.-P.1217-1225.126

82. Dubois J.E., Gamier F. The Role of Transistory Charge-transfer Complexes in the Bromination of Olefins // Chem. Commun.-1968.-N5.-P.241-242.

83. Nozaki K., Ogg R.A. Halogen Addition to Ethylene Derivatives. I. Bromine Additions in the Presence of Bromide Ions // J. Am. Chem. Soc.-1942.-V.64, N5.-P.697-704.

84. Yates K., Wright W.V. Kinetics of Bromination of substituted Styrenes. Bromo-nium ion mechanism // Tetrahedron Lett.-1965.-N24.-P. 1927-1933.

85. Yates K., Wright W.V. Kinetics and Mechanism of Bromination of Styrenes // Canad. J. Chem.-1967.-V.45, N2.-P. 167-173.

86. Sandin R.B., Hay A.S. Stable Bromonium and Chloronium Salts // J. Am. Chem. Soc.-1952.-V.74, N1.-P.274-275.

87. Olah G.A., Bollinger J.M. Stable Carbonium Ions. XLVIII. Halonium Ion Formation via Neighboring Halogen Participation. Tetramethylethylene Halonium Ions // J. Am. Chem. Soc.-1967.-V.89, N18.-P.4744-4752.

88. Maier G., Senger S. Bromine Complexes of Ethylene and Cyclopropene: Matrix IR-Spectroscopic Identification, Photochemical Reactions, Ab Initio Studies // Lieb. Ann.-1997.-N2.-P.317-326.

89. Brown R.S. Investigation of the Early Steps in the Electrophilic Bromination through the Study of the Reaction with Sterically Encumbered Olefins // Acc. Chem. Res.-1997.-V.30, N3.-P.131-137.

90. Bellucci G., Chiappe C., Lo Moro G. Formation of Bromocarbenium Bromide Ion Pairs in the Electrophilic Bromination of Highly Reactive Olefins in Chlorinated Aprotic Solvents // J. Org. Chem.-1997.- V.62, N10.-P.3176-3182.127

91. Robertson P.W., Clare N.T., McNaught K.J., Paul G.W. The Kinetics of Bromine Addition to Olefinic Compounds // J. Chem. Soc.-1937.-V.l- P.335-343.

92. Ингольд К. Теоретические основы органической химии. М.: Мир, 1973.1054 с.

93. Богатский А.В., Камалов Г.Л., Котляр С.А., Лукьяненко Н.Г., Райф Г. Удобный метод синтеза 2-(а-бромалкил)-1,3-диоксацикланов // ХГС.-1978.-N1.-C.131-133.

94. Богатский А.В., Камалов Г.Л., Котляр С.А., Лукьяненко Н.Г., Райф Г. Об особенностях реакции бромирования циклических ацеталей диоксандиброми-дом //Докл. АН СССР.-1977.-Т.237, N2.-C.338-339.

95. Котляр С.А., Камалов Г.Л., Савранская Р.Л., Богатский А.В. О кинетике и механизме бромирования циклических ацеталей. 1,4-диоксандибромидом // XrC.-1981.-N2.-C. 176-179.

96. Котляр С.А., Плужник-Гладырь С.М. Каталитический эффект краун-соединений при бромировании а-алкилзамещенных 1,3-диоксацикланов. // ЖОХ.-1998.-Т.68, N6.-C.964-966.

97. Brannock К.С., Lappin G.R. Preparation and Properties of l,3-Dioxep-5-enes // J. Org. Chem.-1956.-V.21, N12-P.1366-1368.

98. Prostenic M., Dumic M. Chemistry of 1,3-Dioxepines. II. Dehydrohalogenation of 5,6-Dihalogen-l,3-Dioxepanes with Strong Bases // Croat. Chem. Acta.-1984.-V.57, N2.-P.281-288.

99. Рзаев A.C., Ибрагимова Я.Д., Алекперов P.K. Синтез и изучение цис-1,4-бутендиольных производных // Деп. ВИНИТИ. М.-1974.- № 2320-74.

100. Amadji М., Vadecard J., Schimmel U., Pie G., Plaquevent J-C. Bromination of 5-Methylidene-l,3-dioxanes: Influence of the Acetal Group // J. Chem. Res. (S).-1995.-N9.- P.362-363.

101. Hudec J., Huke J., Liebeschuetz J.W. Origin of stereofacial selectivity in elec-trophilic additions to methylenecyclohexanes and methylenedioxanes. A theoretical128and experimental Study У/ J. Chem. Soc. Perkin Trans. Part II.- 1998.- N5.-P.1129-1138.

102. Hudec J., Liebeschuetz J.W. Addition of electrophiles to unsymmetric alkenes. Effects of ß oxygen Substituents on the stereo- and regio-chemistry of positive halogen addition // J. Chem. Soc. Perkin Trans. Part II.-1998.-N5.-P. 1139-1146.

103. Freeman F. Possible Criteria for Distinguishing between Cyclic and Acyclic Activated Complexes and among Cyclic Activated Complexes in Addition Reactions // Chem. Rev.-1975.-V.75, N4.-P.439-485.

104. Nelson D.J., Cooper P.J., Soundararajan R. Simplified Method of Ascertaining Steric Effects in Electrophilic Addition Reactions. A Comparison of Bromination, Oxymercuration, and Hydroboration // J. Am. Chem. Soc.-1989.-V.lll, N4.-P.1414-1418.

105. Рахманкулов Д.Л., Караханов P.A., Злотский С.С., Кантор Е.А., Имашев У.Б., Сыркин A.M. // Технология органических веществ.-1979.- Т.5.-287 с.

106. Leutner R. Zur Hydrolesgeschwindigkeit zyklischer Azetale // Monatsh. Chem.-1932.-Bd.60.-S.317-352.

107. Skrabal A., Zlatewa M. Zur Hydrolyse der Acetale des Pentaerythrits // Z. Phys. Chem.-1925.-Bd.ll9.-P.305-318.

108. Ceder O. A Kinetic Study of the Acid Hydrolysis of Cyclic Acetals // Ark. Kemi.-1954.-Bd.6, N50.-P.523-535.

109. Богатский A.B., Гарковик Н.Л Успехи химии 1,3-диоксанов //Усп. хим.-1968.-Т.37, N4.-C.581-600.

110. Фарберов М.И., Шемякина Н.К. Гидролиз алкилдиоксанов // ЖОХ.-1956.-Т.26, N10.-C.2749-2754.

111. Hibbert Н., Morazin J.G., Paquent А. XXVII. Synthesis and Structure of Tri-chloethylideneglycerol // Can. J. Res.-1930.-V2.-P.134-143.

112. Otto M.M. The Electric Moments of Some Dioxanes and Dioxolanes // J. Am. Chem. Soc.-1937.-V.59, N9.-P.1590-1592.129

113. Апьок Й., Барток M., Караханов P.A., Шуйкин Н.И. Химические свойства 1,3-диоксанов. // Усп. хим.-1969.-Т.38, N1.-C.72-92.

114. OvGorman J.M., Lucas H.J. Hydrolysis of the Acetal of D(+)-2-Octanol // J. Am. Chem. Soc.-1950.-V.72, N12.-P.5489-5490.

115. Stasiuk F., Sheppard W.A., Bourns N.A. Oxygen-18 Study of Acetal Formation and Hydrolysis // Canad. J. Chem.-1956.-V.34.-P.123-127.

116. Богатский A.B., Самитов Ю.Ю., Гарковик Н.Л.,Андронати С.А. Алкокси-соединения. XIX. О стереоизомерии некоторых 2,5-диалкил-5-а-алкоксиэтил-1,3-диоксанов // XrC.-1967.-N2.-C.195-203.

117. Tong L.K.J., Olson A.R. A Study of the Dilatometric Method of Measuring Rates of Reactions: The Application to the Determination of the Rate of Hydrolysis of Acetal // J. Am. Chem. Soc.-1943.-V.65, N9.-P.1704-1707.

118. Salomaa P. The Kinetics of the Acid-Catalysed Hydrolysis of Alkyl Formates // Acta. Chem. Scand.-1960.-V.14, N3.-P.577-585.

119. Гершкович Л., Дувалма M., Стойка P., Вытка В. Получение изопрена из диметилдиоксана.И.Гидролиз 4-алкил-1,3-диоксанов // ЖОХ.-1962.-Т.32, N12.-С.3990-3992.

120. Skrabal A., Eger Н.Н Die Hydrolysegeschwindigkeit der einfachsten Formale // Z. Phys. Chem.-1926.-Bd.122.- P.349-356.

121. Исагулянц В.И., Сафаров М.Г. Применение катионита КУ-2 в качестве катализатора реакции Принса // ЖОрХ.-1965.-Т.1, N5.-C.974.130

122. Conrad W.E. Gesner B.D., Levasseur L.A., Murphy R.F., Conrad H.M Acetals and Ketals of 1,3-Diols // J. Org. Chem.-1961.-V.26, N9.-P.3571-3574.

123. Сафаров М.Г., Рахманкулов Д.Л., Исагулянц В.И., Кантор Е.А. Расщепление 4,4,5-3-метил-диоксана-1,3 надкатионитом КУ-2 // ЖПХ.-1970.-Т.43, N10.-С.2351-2353.

124. Jaffe H.H. A Reexamination of the Hammet Equation // Chem.Rev.-1953.-V.53, N2.-P.191-261.

125. Carboni R.A., Lindsey R.V. Reactions of Tetrazines with Unsaturated Compounds. A new Synthesis of Pyridazines // J. Am. Chem. Soc.- 1959.-V.81, N16.-P.4342-4346.

126. Avram M., Dinulescu J.G., Marica E., Nenitzescu C.D. Dihydropyridazine aus Olefinen und 3,6-Dicarbomethoxy-1.2.4.5-tetrazin // Chem. Ber.-1962.-Bd.95, N9.-S.2248-2253.

127. Зауэр E. Механизм реакции Дильса-Альдера // Усп. хим.-1969.-Т.38, N4.-С.624-649.

128. Sauer J., Lang D. Diels-Alder-Reaktionen der 1.2.4.5-Tetrazine // Angew. Chem.-1964.-Bd.76, N13.-P.603.

129. Sauer J., Wiest H., Mielert A. Die Raktivität von Dienophilen gegenüber Cy-clopentadien und 9.10-Dimethyl-anthracen // Chem. Ber.-1964.-Bd.97, N11.-P.3183-3207.

130. Киселев В.Д., Катаева E.A., Галиакберова М.Г., Коновалов А.И., Литвинов И.А., Катаева О.Н., Зверев В.В., Наумов В.А. Кинетика и термохимия реакции Дильса-Альдера 3,6-диметоксикарбонилтетразина с алкенами // ЖОрХ.-1993.-Т.29, N9.-C.1719-1726.131

131. Жулин В.М., Кельцева М.В., Богданов B.C., Корешков Ю.Д., Каботянская Е.Б. Влияние высокого давления на константу скорости реакции Дильса-Альдера между фураном и малеиновым ангидридом // Изв. АН СССР. Сер. хим.-1990.-N3.-С.525-529.

132. Жулин В.М., Богданов B.C., Кельцева М.В., Каботянская Е.Б., Корешков Ю.Д. Влияние высокого давления на состав стереоизомеров реакции Дильса-Альдера между фураном и малеиновым ангидридом // Изв. АН СССР. Сер. хим.-1989.-Ш1.-С.2510-2517.

133. Thalhammer F., Wallfahrer U., Sauer J. Reaktivität einfacher offenkettiger und cyclischer Dienophile bei Diels-Alder-Reaktionen mit inversem Elektronenbedarf // Tetrahedron Lett.-1990.-V.31, N47.-P.6851-6854.

134. Meier A., Sauer J. Donor-akzeptor substituierte Dienophile bei Diels-Alder-Reaktionen mit inversem Elektronenbedarf // Tetrahedron Lett.-1990.-V.31, N47.-P.6855-6858.

135. Тенно Т.А., Тальвик А.И. Исследование кинетики иодирования некоторых нитроалканов в системах метанол-вода и трет.-бутиловый спирт-вода // Реакц. способн. орг. соед.-1969.-Т.6, N 3.-С.882-888.

136. Сендего Р.В., Горбатенко Н.Г. Реакции непредельных эфиров ароматических сульфокислот. XVII. Сольволиз аллиловых эфиров замещенной бензол-сульфокислоты в смесях метанол-вода // Реакц. способн. орг. соед.-1973.-Т.10, N 3.-С.673-688.

137. Мурзин Д.Г. Солевые и гидрофобные эффекты в реакциях циклоприсое-динения: Дис. . канд.хим.наук:. Казань, 1994.-137с.

138. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические раство-рители.-М.:ИЛ, 1958.-518 с.

139. Eliel E.L., Knoeber S.M.C. Conformational Analysis.XVI.l,3-Dioxanes // J. Am. Chem. Soc.-1968.-V.90, N13.-P.3444-3458.

140. Mutterer F., Morgen J.M., Biedermann J.M., Fleure J.P., Weiss F. Scissions sigmatropiques d acetals non satures. 1. Synthese des acetáis de depart // Bull. Soc. chim.-1969.-N12.-P.4478-4486.

141. Miller N.W. A Synthesis of l,3-Dioxepane-5,6-dione // Tetrahedron Lett.-1969.-N30.-P.2545-2548.

142. Soulier J., Farines M., Bonafos-Bastouil A., Laguerre A. Synthese de dihydro-4,7-dioxepinnes-l,3 et de systerne polycycliques contenant le noyau du dioxepanne-1.3 // Bull. Soc. chim.-1975.-Part 2, N7-8.-P.1763-1766.

143. Kantlehner W., Gutbroad H.-D. Verwendung von dimethylformamiddimethyl-sulfate-addukt. Herstellung von 1,3-dioxepanen und 4, 7-dihydro-l,3-dioxepinen // Synthesis.-1979.-N12. -P.975-976.133

144. Мозолис В.В., Рутавичюс А.Й., Йокубайтите С.П. Реакции альдегидов с ненасыщенными гликолями // Труды АН Лит. ССР. Сер. Б.-1977.-Т.100, N3.-С.29-33.

145. Gianni М.Н., Adams М., Kuivila H.G., Wursthorn К. Conformational Analysis of l,3-dioxacyclohept-5-enes. Proton and Carbon-13 magnetic resonance evidence for a twist-boat conformation // J. Org. Chem.-1975.-V.40, N4.-P.45-453.

146. Арбузов Б.А., Виноградова B.C. Парахоры циклических ацеталей // Изв. АН СССР. Сер. xhm.-1950.-N3.-C.291-296.

147. Рахманкулов Д.Л., Сыркин A.M., Кантор Е.А., Злотский С.С. Физико-химические константы кислородсодержащих гетероциклических соединений. 41. 1,3-диоксаны с углеводородными заместителями.-Уфа.-1974. 118 с.

148. Boger D.L., Coleman R.S., Panek J.S., Huber F.X., Sauer J. A Detailed, Convenient Preparation of Dimethyl l,2,4,5-Tetrazine-3,6-dicarboxylate // J. Org. Chem.-1985.-V.50, N25.-P.5377-5379.